海洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)需求分析.doc

海洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng) -船載終端北京思拓海洋信息技術(shù)有限公司2011/09目錄1.概述12.船載終端12.1概述12.2主要功能22.2.1定位功能22.2.2數(shù)據(jù)傳輸功能32.2.2.1北斗衛(wèi)星32.2.2.2CDMA32.2.2.3傳輸頻率設(shè)定32.2.3通信服務(wù)42.2.3.1北斗設(shè)備驅(qū)動(dòng)42.2.3.2數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)42.2.3.3通訊服務(wù)42.2.4導(dǎo)航功能52.2.4.1海圖數(shù)據(jù)加載52.2.4.2海圖數(shù)據(jù)更新62.2.4.3海圖數(shù)據(jù)顯示及操作62.2.4.4海圖標(biāo)繪102.2.4.5本船船位112.2.4.6航行記錄122.2.4.7航位監(jiān)控與管理132.2.4.8報(bào)警142.2.4.9測(cè)量與計(jì)算142.2.4.10AIS目標(biāo)顯示152.2.5海洋漁業(yè)安全生產(chǎn)與管理功能162.3硬件平臺(tái)16北京思拓海洋信息技術(shù)有限公司1. 概述海洋漁業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)由指揮終端和船載終端組成，指揮終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與海洋漁業(yè)管理中心連接，利用北斗一代、GPS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)局的船只監(jiān)控、緊急救援和調(diào)度管理，并適應(yīng)海洋漁業(yè)安全生產(chǎn)與管理的要求。系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖1所示。圖1. 系統(tǒng)框圖本文主要對(duì)船載終端的功能需求進(jìn)行描述。2. 船載終端2.1 概述船載終端主要由主機(jī)、顯示控制器（顯控）、電源適配器以及主機(jī)連接線組成，同時(shí)可以選配AIS設(shè)備。主機(jī)可以通過(guò)北斗一代或GPS獲得船舶位置信息，通過(guò)主機(jī)連接線送給顯示控制器進(jìn)行顯示。主機(jī)也具有北斗一代的定位通信功能。通過(guò)顯控操作，可以進(jìn)行定位通信申請(qǐng)，并顯示在顯控地圖界面上。顯示控制器可選配AIS設(shè)備，實(shí)現(xiàn)AIS系統(tǒng)報(bào)警顯示。圖2. 船載終端組成框圖2.2 主要功能2.2.1 定位功能船載終端可以通過(guò)北斗一代、GPS兩種方式進(jìn)行定位，且北斗定位和GPS定位能夠自動(dòng)切換。同時(shí)定位信息（GPS定位信息）、航速、航向等信息在顯控上顯示，并定時(shí)發(fā)送給指揮終端。定位、航速及航向信息，以兩種方式顯示在顯控上：1） 以文字方式顯示（如圖3）2） 在海圖上標(biāo)繪（如圖4）圖3. 位置、航速及航向信息的文字顯示圖4. 本船位置、航速及航向在海圖上的標(biāo)繪2.2.2 數(shù)據(jù)傳輸功能2.2.2.1 北斗衛(wèi)星系統(tǒng)可將主機(jī)采集到的本船位置、航速、航向、AIS數(shù)據(jù)(如果選配)等信息定時(shí)壓縮發(fā)送給陸地的指揮終端，定時(shí)時(shí)間可以設(shè)定。系統(tǒng)具有斷線檢測(cè)、斷點(diǎn)續(xù)傳功能，保障數(shù)據(jù)及時(shí)、安全傳輸。2.2.2.2 CDMA如果船舶近岸航行，且衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可使用CDMA終端替代北斗回傳上述數(shù)據(jù)，以提高效率和節(jié)省通信費(fèi)用。2.2.2.3 傳輸頻率設(shè)定陸地用戶可通過(guò)北斗、CDMA等通信方式遠(yuǎn)程設(shè)定上述數(shù)據(jù)的回傳頻率，并可隨時(shí)更改，傳輸時(shí)間間隔（頻率）分為緊急、快速、平時(shí)、慢速等幾類(lèi)；在此頻率基礎(chǔ)上，系統(tǒng)將能夠自動(dòng)識(shí)別本船的航行狀態(tài)、比如航行、直航、轉(zhuǎn)向、停泊等，并根據(jù)這些狀態(tài)，自動(dòng)微調(diào)傳輸時(shí)間間隔，既保證所有數(shù)據(jù)盡可能完整準(zhǔn)確地傳回陸地，又提高效率和節(jié)省通信費(fèi)用，降低網(wǎng)絡(luò)占用帶寬。2.2.3 通信服務(wù)2.2.3.1 北斗設(shè)備驅(qū)動(dòng)按“北斗一號(hào)”用戶機(jī)數(shù)據(jù)接口要求（4.0版）標(biāo)準(zhǔn)，連接北斗船載終端設(shè)備，定時(shí)檢測(cè)北斗系統(tǒng)各衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度和衛(wèi)星狀態(tài)，檢測(cè)設(shè)備可用狀態(tài)。2.2.3.2 數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)自動(dòng)將主機(jī)采集到的實(shí)時(shí)船位、船速、航向、AIS目標(biāo)等數(shù)據(jù)，按指定格式、指定頻率，定時(shí)壓縮發(fā)送給陸地的指揮終端。2.2.3.3 通訊服務(wù)船載終端具有手寫(xiě)、拼音輸入功能。利用“北斗一號(hào)”系統(tǒng)進(jìn)行短電文通信，包括有漢字、大小寫(xiě)字母、數(shù)字。a）發(fā)送輸入的短電文或內(nèi)置的常用短語(yǔ)通過(guò)顯示單元的操作面板可輸入中英文的短電文信息，也可選擇預(yù)先內(nèi)置常用短語(yǔ)的一條短語(yǔ)，發(fā)送給指揮終端或其它船舶。b）船舶與作業(yè)船舶之間通信船載終端能直接將輸入的短電文信息發(fā)送給一個(gè)指定地址號(hào)的衛(wèi)星通信終端，能夠接收來(lái)自另一船載終端的短電文，并在顯示器上顯示該短電文。c）船舶與指揮終端之間通信船載終端能接收各指揮終端的短電文信息；也能直接將輸入的短電文信息發(fā)送給指揮終端。指揮終端可以指定海上一艘特定作業(yè)船舶，向其發(fā)送短電文信息，或以群發(fā)、通播方式向一個(gè)或多艘船舶，甚至全部海上作業(yè)船舶發(fā)送短電文信息。d）船舶與手機(jī)之間通信船載終端可以同日常生活中使用的CDMA、GSM手機(jī)互通短信、報(bào)警等短電文信息，也可由指揮終端轉(zhuǎn)發(fā)給指定的手機(jī)。顯控在錄入完信息后，發(fā)送時(shí)只需輸入對(duì)方手機(jī)號(hào)碼即可，將該短信息發(fā)送到手機(jī)上。同樣，手機(jī)只要按照指定的格式，也可將短電文信息發(fā)送到作業(yè)船舶的船載終端上，并在顯控上顯示。船載終端可通過(guò)北斗收發(fā)短信、數(shù)據(jù)文件和特殊控制指令，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)北斗船岸、船機(jī)、船-船的信息交換和通信。2.2.4 導(dǎo)航功能2.2.4.1 海圖數(shù)據(jù)加載支持S57或加密的S63格式的電子海圖。同時(shí)，支持思拓公司自有的NR SENC格式的電子海圖。圖5. 海圖加載完畢2.2.4.2 海圖數(shù)據(jù)更新船載終端具有海圖數(shù)據(jù)自動(dòng)更新功能，可通過(guò)郵件、光盤(pán)或U盤(pán)完成海圖數(shù)據(jù)的及時(shí)更新。更新前海圖顯示更新后海圖顯示圖6. 海圖更新前后對(duì)比2.2.4.3 海圖數(shù)據(jù)顯示及操作1） 海圖顯示船載終端可以根據(jù)需要，設(shè)置為完全信息顯示、標(biāo)準(zhǔn)信息顯示和基礎(chǔ)信息顯示三大類(lèi)。 基本 標(biāo)準(zhǔn) 全部圖7. IMO分類(lèi)顯示2） 亮度控制船載終端具有3種顯示模式，可根據(jù)船舶周?chē)沫h(huán)境，調(diào)節(jié)船載終端的顯示亮度。選項(xiàng)顯示結(jié)果Normal day默認(rèn)Dark day/DuskDark night圖8. 顯示亮度對(duì)比3） 等深線設(shè)置可以根據(jù)不同的船舶，設(shè)備不同的等深線及安全水深。兩組不同的等深線數(shù)值設(shè)置對(duì)比見(jiàn)表1：表1 等深線數(shù)值設(shè)置對(duì)比表對(duì)比第一組參數(shù)對(duì)比第二組參數(shù)參數(shù)設(shè)置淺等深線值設(shè)置安全深度值設(shè)置安全等深線值設(shè)置深等深線值設(shè)置淺等深線值設(shè)置安全深度值設(shè)置安全等深線值設(shè)置深等深線廓值參數(shù)值55103025510海圖顯示對(duì)比4） 海圖縮放及漫游l 按任意比例尺對(duì)海圖進(jìn)行放縮，并在界面顯示相對(duì)海圖編輯比例尺的縮放倍數(shù)圖9. 海圖縮放l 通過(guò)鼠標(biāo)對(duì)海圖進(jìn)行任意拖動(dòng)，并連續(xù)顯示光標(biāo)所處的經(jīng)緯度及光標(biāo)到本船的方位和距離；圖10. 光標(biāo)位置l 查詢狀態(tài)下能對(duì)海圖進(jìn)行縮放和拖動(dòng)；l 自動(dòng)拼接和選圖海圖漫游時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)海圖的自動(dòng)和無(wú)縫拼接；縮放時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)選取所有合適比例尺的海圖，大比例尺海圖顯示在最上層；l 海圖目錄列表a) 實(shí)現(xiàn)S63對(duì)海圖保護(hù)功能的要求；b) 可按海圖的分類(lèi)對(duì)已安裝的海圖進(jìn)行查看或查看所有已安裝海圖；圖11. 按分類(lèi)查看已安裝海圖c) 可以點(diǎn)擊查看每張圖的詳細(xì)信息；圖12. 海圖的詳細(xì)信息d) 可以查看已安裝海圖的所有更新信息；圖13. 海圖的更新信息e) 可以顯示任意已安裝的海圖。l 海圖要素查找a) 可以查詢所選物標(biāo)的詳細(xì)屬性信息；圖14. 查找海圖信息2.2.4.4 海圖標(biāo)繪l 添加編輯標(biāo)繪可以手工添加符號(hào)、線段、區(qū)域、圓和文本。同時(shí)，可以添加警告、信息和事件。圖15. 添加編輯標(biāo)繪圖16. 添加警告、信息和事件l 標(biāo)繪查詢手工完成的海圖標(biāo)繪和手工更新的海圖要素，可以查看屬性。l 標(biāo)繪導(dǎo)出導(dǎo)入2.2.4.5 本船船位通過(guò)連接北斗、GPS或AIS設(shè)備，可以實(shí)時(shí)獲得本船位置數(shù)據(jù)。并在界面上進(jìn)行顯示，包括位置（LAT/LON）、船艏向（HDG）、航向（COG）、速度、信息來(lái)源等，如下圖所示：圖17. 本船實(shí)時(shí)位置信息2.2.4.6 航行記錄保存本船最近12小時(shí)的歷史軌跡，根據(jù)參數(shù)設(shè)置，最短可以每分鐘記錄一條包含本船位置、定位時(shí)間、航向和航速的數(shù)據(jù)。圖18. 本船最近12個(gè)小時(shí)的歷史軌跡也可以記錄本船過(guò)去3個(gè)月的航行記錄，根據(jù)要求，該記錄是每4個(gè)小時(shí)記錄一次包括本船位置和定位時(shí)間、航向和航速。圖19. 本船最近3個(gè)月的航行記錄2.2.4.7 航位監(jiān)控與管理l 船位航跡顯示將收到的船舶位置及指定時(shí)長(zhǎng)的航跡，實(shí)時(shí)疊加顯示在電子海圖上；圖20. 船位航跡顯示l 航跡動(dòng)態(tài)重現(xiàn)可指定過(guò)去某一時(shí)間段，以時(shí)間快放方式，重現(xiàn)當(dāng)時(shí)海上船舶航行情況，重放速度可隨時(shí)調(diào)整或暫停；圖21. 航跡動(dòng)態(tài)重現(xiàn)l 數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出可以用數(shù)據(jù)文件，或者電子表格方式導(dǎo)入導(dǎo)出指定船舶位置和航跡，備份或?qū)氲狡渌脩艏昂Ｉ洗跋鄳?yīng)設(shè)備中；可將指定船舶位置和航跡，通過(guò)北斗、CDMA等各種通信手段發(fā)送給指揮終端及海上船舶用戶；2.2.4.8 報(bào)警l 能夠?qū)Υ昂叫兄械奈ｋU(xiǎn)信息給出實(shí)時(shí)報(bào)警；l 能夠?qū)崟r(shí)顯示船只當(dāng)前的位置信息；l 具有一鍵報(bào)警功能。 圖22. 報(bào)警信息顯示2.2.4.9 測(cè)量與計(jì)算用戶可以通過(guò)設(shè)置電子方位線（EBL）、可變距標(biāo)圈（VRM）等方式實(shí)現(xiàn)航海中常用的測(cè)量功能，包括本船與其他物標(biāo)、不同物標(biāo)以及光標(biāo)與物標(biāo)間的方位、距離等的測(cè)量。圖23. 本船與物標(biāo)的測(cè)量圖24. 不同物標(biāo)間的測(cè)量圖25. 光標(biāo)與本船的測(cè)量2.2.4.10 AIS目標(biāo)顯示可外接AIS設(shè)備，在屏幕內(nèi)實(shí)時(shí)顯示本船周?chē)亩鄠€(gè)AIS目標(biāo)，對(duì)于危險(xiǎn)的AIS目標(biāo)可以給出報(bào)警，以實(shí)現(xiàn)船舶的防碰撞功能。圖26. AIS目標(biāo)信息顯示2.2.5 海洋漁業(yè)安全生產(chǎn)與管理功能通過(guò)北斗或CDMA提供的通信鏈路，實(shí)現(xiàn)船載終端與指揮終端的雙向通信，完成以下海洋漁業(yè)安全生產(chǎn)與管理功能：l 船載終端要提供船只的進(jìn)、出港信息；l 船只的狀態(tài)信息；l 禁漁區(qū)報(bào)警信息，他國(guó)水域越界信息；l 接收臺(tái)風(fēng)告警信息；l 位置報(bào)告、定時(shí)調(diào)位管理；l 終端參數(shù)管理，發(fā)